Question

2．探究凸透镜成像的规律：

实验过程	当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，恰好在光屏上观察烛焰清晰的等大（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像．若想在光屏上呈倒立放大的实像，则应该将蜡烛移至30cm→40cm之间的位置．
问题讨论	图中，将凸透镜换成玻璃板，光屏换成一支相同的未 点燃的蜡烛， 使它与30cm处蜡烛的像完全重合，这样便确定了 像的位置，这里运用了等效替代法．

Answer 1

分析 ①根据蜡烛、光屏、凸透镜所在位置，确定成像特点；
当物体位于一倍焦距与二倍焦距之间时，通过凸透镜成倒立放大的实像；
②平面镜成像实验中，为了比较物像大小相等，用相同的蜡烛代替蜡烛和像进行比较，这种方法是等效替代法．平面镜成的像到镜面的距离和物到镜面的距离相等．

解答 解：
①由图知，蜡烛、凸透镜、光屏分别在“30”、“50”和“70”处，也就是u=v=2f，所以凸透镜的焦距是$\frac{20cm}{2}$=10cm，物体通过凸透镜成倒立等大的实像；
要使物体通过凸透镜成倒立放大的实像，蜡烛需要在一倍焦距与二倍焦距之间，也就是图中的30cm与40cm之间的位置；
②将凸透镜换为玻璃板，并在玻璃板后用另一只相同的未点燃的蜡烛来回移动，直至玻璃板后蜡烛与前面蜡烛所成的像完全重合，从而得出像与物大小相等，这里运用的是等效替代法．
故答案为：等大；30；40；完全重合；等效替代．

点评 本题是一道实验探究题，要注意观察实验现象，然后分析现象出现的原因，最后得出结论，同时注意不同实验应用的探究方法．这道题对能力要求比较强，有一定的难度，是一道中档题．